KR102623203B1 - 디스플레이 패널과 초음파 센서 사이에 광흡수 부재가 배치된 전자 장치 - Google Patents
디스플레이 패널과 초음파 센서 사이에 광흡수 부재가 배치된 전자 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 개시의 일 실시 예에 따르는 전자 장치에 있어서, 투명 부재, 상기 투명 부재 아래에 배치된 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 상기 투명 부재에 근접한 외부 객체에 대해 상기 디스플레이 패널 및 상기 투명 부재를 통해 투과된 초음파를 이용하여 생체 정보를 획득하기 위한 초음파 센서, 및 상기 투명 부재 및 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 초음파 센서로 입사된 외부 광의 적어도 일부를 흡수하기 위한 광흡수 부재를 포함하고, 상기 광흡수 부재는 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서 사이에 배치될 수 있다. 그 밖의 다양한 실시 예가 가능한다.
Description
본 개시의 실시 예들은 디스플레이 패널과 초음파 센서 사이에 외부 광을 흡수하기 위한 광흡수 부재가 배치된 전자 장치에 대한 것이다.
스마트 폰과 같은 다기능성의 전자 장치는 전화번호 및 인증 정보(예: 비밀번호) 등과 같은 다양한 종류의 개인 정보를 저장할 수 있다. 전자 장치의 사용이 보편화됨에 따라, 타인으로부터 전자 장치에 저장된 개인 정보를 보호하기 위해 인증 서비스는 점점 더 중요해진다. 예를 들어, 전자 장치는 사용자의 지문과 같은 생체 정보를 이용한 인증 기능을 구비할 수 있다. 전자 장치는 사용자의 지문을 인식하기 위한 지문 센서를 포함할 수 있다. 지문 센서는, 정전 용량식, 감압식, 광학식 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 종래의 지문 센서는, 사용자의 지문을 입력 받기 위해 전자 장치의 외관에 노출된 영역, 예를 들어 버튼을 필요로 할 수 있다. 버튼에 대한 별도의 입력은, 사용자에게 불편함을 초래할 수 있다. 또한, 지문 입력을 위한 버튼이 차지하는 영역은, 전자 장치에 있어 심미적(aesthetically) 약점이 되거나, 디스플레이 영역을 확장하는데 제약사항이 될 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따르는 전자 장치는 초음파를 이용한 지문 센서를 디스플레이의 활성 영역에 포함할 수 있다. 따라서, 지문 센서는 전자 장치의 투명 커버 및 디스플레이 패널의 아래에 배치될 수 있다. 지문 센서는, 투명 커버 및 디스플레이 패널을 통해 투과된 초음파를 이용하여 지문 정보를 획득할 수 있다. 초음파는 투명 커버 및 디스플레이 패널을 포함하는 적층체를 투과함에 따라 에너지를 손실할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따르는 전자 장치는, 초음파의 전달 경로에서의 매질들의 에너지 손실을 최소화하여, 지문 센서의 성능 향상을 꾀하고자 한다.
본 개시의 일 실시 예에 따르는 전자 장치에 있어서, 투명 부재, 상기 투명 부재 아래에 배치된 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 상기 투명 부재에 근접한 외부 객체에 대해 상기 디스플레이 패널 및 상기 투명 부재를 통해 투과된 초음파를 이용하여 생체 정보를 획득하기 위한 초음파 센서, 및 상기 투명 부재 및 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 초음파 센서로 입사된 외부 광의 적어도 일부를 흡수하기 위한 광흡수 부재를 포함하고, 상기 광흡수 부재는 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서 사이에 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르는 전자 장치에 있어서, 평면영역 및 상기 평면영역의 적어도 일 모서리에 곡면영역을 포함하는 투명 부재, 상기 투명 부재 아래에 배치되고, 상기 투명 부재의 형상에 대응되도록 평면영역 및 곡면영역으로 형성된 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 상기 투명 부재에 근접한 외부 객체에 대해 상기 디스플레이 패널 및 상기 투명 부재를 통해 투과된 초음파를 이용하여 생체 정보를 획득하기 위한 초음파 센서, 상기 투명 부재 및 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 초음파 센서로 입사된 외부 광의 적어도 일부를 흡수하기 위한 광흡수 부재를 포함할 수 있고, 상기 광흡수 부재는 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서 사이에 배치되고, 상기 평면영역 아래에 위치하는 상기 광흡수부재는 상기 곡면영역 아래에 위치하는 상기 광흡수부재와 상이한 두께로 형성될 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 3a 는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 3b는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치의 평면도이다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 5a는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에 포함된 지문 센서의 배치 구조의 한 예를 나타낸 단면도이다.
도 5b는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치에서 지문 센서를 이용하여 인증 기능을 수행하기 위한 동작의 예를 도시한다.
도 6a 내지 6d는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에 포함된 지문 센서의 배치 구조의 한 예를 나타낸 단면도이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치의 광흡수 부재의 다양한 예들을 나타난 단면도이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치의 광흡수 부재의 다른 예들을 나타난 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 배치 구조의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 구조의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 배치 구조의 또 다른 예를 도시한다.
도 11c 및 도 11d은 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 배치 구조의 또 다른 예를 도시한다.
도 12a 내지 도 12f는, 본 개시의 실시 예에 따른 지문 센서의 구조의 예들을 도시한다.
도 13a 및 도 13b는, 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치에서 디스플레이 패널 구조에 따른 광흡수 부재의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 3a 는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 3b는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치의 평면도이다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 5a는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에 포함된 지문 센서의 배치 구조의 한 예를 나타낸 단면도이다.
도 5b는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치에서 지문 센서를 이용하여 인증 기능을 수행하기 위한 동작의 예를 도시한다.
도 6a 내지 6d는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에 포함된 지문 센서의 배치 구조의 한 예를 나타낸 단면도이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치의 광흡수 부재의 다양한 예들을 나타난 단면도이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치의 광흡수 부재의 다른 예들을 나타난 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 배치 구조의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 구조의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 배치 구조의 또 다른 예를 도시한다.
도 11c 및 도 11d은 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 배치 구조의 또 다른 예를 도시한다.
도 12a 내지 도 12f는, 본 개시의 실시 예에 따른 지문 센서의 구조의 예들을 도시한다.
도 13a 및 도 13b는, 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치에서 디스플레이 패널 구조에 따른 광흡수 부재의 다른 예를 도시한 단면도이다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(100))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성요소들 중 일부 서브 구성요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 예를 들면, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성요소로서 구현될 수 있다. 메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(190)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일시예에 따르면, 통신 모듈(190)(예: 무선 통신 모듈(192))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 표시 장치(160)의 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 표시 장치(160)는 디스플레이(210), 및 이를 제어하기 위한 디스플레이 드라이버 IC(DDI)(230)를 포함할 수 있다. DDI(230)는 인터페이스 모듈(231), 메모리(233)(예: 버퍼 메모리), 이미지 처리 모듈(235), 또는 맵핑 모듈(237)을 포함할 수 있다. DDI(230)은, 예를 들면, 인터페이스 모듈(231)을 통하여 프로세서(120)(예: 메인 프로세서(121)(예: 어플리케이션 프로세서) 또는 메인 프로세서(121)의 기능과 독립적으로 운영되는 보조 프로세서(123))로부터 영상 데이터, 또는 상기 영상 데이터를 제어하기 위한 명령에 대응하는 영상 제어 신호를 포함하는 영상 정보를 수신할 수 있다. DDI(230)는 터치 회로(250) 또는 센서 모듈(176) 등과 상기 인터페이스 모듈(231)을 통하여 커뮤니케이션할 수 있다. 또한, DDI(230)는 상기 수신된 영상 정보 중 적어도 일부를 메모리(233)에, 예를 들면, 프레임 단위로 저장할 수 있다. 이미지 처리 모듈(235)은, 예를 들면, 상기 영상 데이터의 적어도 일부를 상기 영상 데이터의 특성 또는 디스플레이(210)의 특성에 적어도 기반하여 전처리 또는 후처리(예: 해상도, 밝기, 또는 크기 조정)를 수행할 수 있다. 맵핑 모듈(237)은 디스플레이(210)의 픽셀들의 속성(예: 픽셀들의 배열(RGB stripe 또는 pentile), 또는 서브 픽셀들 각각의 크기)에 적어도 일부 기반하여, 이미지 처리 모듈(135)을 통해 전처리 또는 후처리된 상기 영상 데이터를 상기 픽셀들을 구동할 수 있는 전압 값 또는 전류 값으로 변환할 수 있다. 디스플레이(210)의 적어도 일부 픽셀들은, 예를 들면, 상기 전압 값 또는 전류 값에 기반하여 구동됨으로써 상기 영상 데이터에 대응하는 시각적 정보(예: 텍스트, 이미지, 또는 아이콘)가 디스플레이(210)에 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(250)를 더 포함할 수 있다. 터치 회로(250)는 터치 센서(251) 및 이를 제어하기 위한 터치 센서 IC(253)를 포함할 수 있다. 터치 센서 IC(253)는 터치 센서(251)를 제어하여, 예를 들면, 디스플레이(210)의 특정 위치에 대한 신호(예: 전압, 광량, 저항, 또는 전하량)의 변화를 측정함으로써 상기 특정 위치에 대한 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지하고, 감지된 터치 입력 또는 호버링 입력에 관한 정보(예: 위치, 면적, 압력, 또는 시간)를 프로세서(120) 에 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 회로(250)의 적어도 일부(예: 터치 센서 IC(253))는 디스플레이 드라이버 IC(230), 또는 디스플레이(210)의 일부로, 또는 표시 장치(160)의 외부에 배치된 다른 구성요소(예: 보조 프로세서(123))의 일부로 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 센서 모듈(176)의 적어도 하나의 센서(예: 지문 센서, 홍채 센서, 압력 센서 또는 조도 센서), 또는 이에 대한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 적어도 하나의 센서 또는 이에 대한 제어 회로는 표시 장치(160)의 일부(예: 디스플레이(210) 또는 DDI(230)) 또는 터치 회로(250)의 일부에 임베디드되어 구현될 수 있다. 예를 들면, 표시 장치(160)에 임베디드된 센서 모듈(176)이 압력 센서를 포함할 경우, 상기 압력 센서는 디스플레이(210)의 일부 또는 전체 영역을 통해 터치 입력에 대한 압력 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 센서(251) 또는 센서 모듈(176)은 디스플레이(210)의 픽셀 레이어의 픽셀들 사이에, 또는 상기 픽셀 레이어의 위에 또는 아래에 배치될 수 있다.
도 3a 는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이며, 도 3b는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치의 평면도이다. 도 3a 및 3b를 참조하면, 전자 장치(101)는, 전자 장치(101)의 외형을 구성하는 하우징(housing)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징은 전면(3001), 측면(3002), 후면(3003)을 기준으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제1 방향(+z 방향)을 향하는 전면 하우징(310), 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향(후면, -z 방향)을 향하는 후면 하우징(330), 및 제1 방향(또는, 제2 방향)에 수직이거나 실질적으로 수직인 제3 방향(±x 또는, ±y 방향)을 향하는 측면 하우징(320)을 포함할 수 있다. 측면 하우징(320)은 전면 하우징(310)과 후면 하우징(330) 사이의 공간을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징들 각각은, 독립적으로 또는 서로의 적어도 일부가 함께 전면(3001), 측면(3002), 후면(3003)을 구성할 수 있다. 예를 들어, 전면 하우징(310)의 적어도 일부가 곡면 형상을 가지며 측면 하우징(320)과 함께 전자 장치(101)의 측면(3002)을 구성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 일 측면을 참조하면, 전면 하우징(310)은 평면 영역(A1)(또는 평면 부분) 및 굽힘 영역(A2)(또는, 굽힘 부분)을 포함할 수 있다. 평면 영역(A1)은, 곡률을 가지되, 굽힘 영역(A2)의 작은 곡률을 가진 영역을 의미할 수 있다. 전면 하우징(310)은 실질적으로 평평한 영역을 평면 영역(A1)으로 정의하고, 평면 영역(A1)보다 곡률이 큰 영역을 굽힘 영역(A2)으로 정의할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전면 하우징(310)은 평면 영역(A1) 및 평면 영역(A1)의 양 측에 대칭하여 연장된 굽힘 영역(A2)을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 굽힘 영역(A2)은 평면 영역(A1)의 일 측에만 형성될 수 있다. 하우징들은, 각각 외형 및/또는 기능을 고려한 설계 상의 이유로 임의의 적절한 형상을 가질 수 있으며, 일체로 형성(integrally formed)되거나 각각 형성되어 조립될 수 있다. 따라서, 본 개시에서 전면 하우징(310), 후면 하우징(330), 및 측면 하우징(320)은 각각의 하우징이 하나의 구성요소에 해당하는 것으로 한정하여 해석되지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 전면 하우징(310)은 투명하게 형성되어, 내부에 배치된 디스플레이 장치가 발현하는 광 또는 신호들이 투과되거나, 디스플레이 장치 내에 포함된 터치스크린 패널을 통하여 사용자와 상호작용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 전면 하우징(310)에 대한 사용자의 터치 입력, 전자기 방사(electromagnetic radiation, EMR) 현상을 이용한 위치 지시기(예: 스타일러스 펜)을 이용한 쓰기, 또는 그리기 등의 다양한 입력을 감지할 수 있다. 따라서, 전면 하우징(310)은 투명 부재로 지칭될 수 있으며 이하, 다양한 실시 예의 설명에 있어 병용하여 사용될 수 있다. 본 개시의 실시 예에서, 전면 하우징(310)의 적어도 일부 영역(311)은 사용자의 지문을 인식할 수 있는 영역으로 구성될 수 있다. 이하, 전면 하우징(310)의 적어도 일부 영역(311)은 지문 검출 영역으로 정의될 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(101)는, 전면 하우징(310)(또는, 투명 부재), 측면 하우징(320), 후면 하우징(330), 인쇄회로기판(350), 배터리(360)(예: 도 1 의 배터리(189)), 및 안테나(370)(예: 도 1의 안테나 모듈(197))를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1의 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
전자 장치(101)는 전면 하우징(310)과 후면 하우징(330) 사이에 개재되는 복수의 패널들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 패널들은 디스플레이 패널(410), 광흡수 부재(420) 지문 센서(430)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(410), 광흡수 부재(420)는 전면 하우징(310)의 아래에 차례로 적층(또는, 부착)될 수 있다. 일부 실시 예에서 전면 하우징(310)과 디스플레이 패널(410) 사이에 편광층이 개재될 수 있다. 편광층은 터치 감지를 위해 일 면 상에 형성된 전극 패턴을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 지문 센서(430)는 전면 하우징(310)을 위에서 볼 때(-z 방향으로), 지문 검출 영역(311)에 대응하는 위치에서, 광흡수 부재(420)의 아래에 부착될 수 있다. 지문 센서(430)는 지문 검출 영역(311)에 대한 사용자의 터치 입력으로부터 사용자의 생체 정보를 인식하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 예에서, 광흡수 부재(420)의 아래에는 적어도 하나의 패널, 예를 들어, 완충 부재(미도시), 방열 플레이트(미도시), 및/또는 디지타이저 패널(미도시)이 더 적층될 수 있다. 쿠션층, 방열판 및/또는 디지타이저 패널은 지문 센서(430)가 배치된 영역은 제외하고 광흡수 부재(420) 아래에 적층될 수 있다. 완충 부재, 방열 플레이트 및 디지타이저 패널 중 적어도 하나는 광흡수 부재(420)에 부착된 지문 센서(430)를 덮도록(enclose) 구성될 수 있다.
측면 하우징(320)은 내부에 일체로 형성되거나 별도의 부재가 결합되어 형성된 지지부(321)를 포함할 수 있다. 지지부(421)는, 일 면에 전면 하우징(310)이 결합되고 배면에 인쇄회로기판(350)이 결합될 수 있다. 인쇄회로기판(350)에는, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 및/또는 인터페이스(예: 도 1의 인터페이스(177))가 실장(또는, 배치)될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(101)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(360)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들어, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(360)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄회로기판(350)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(360)는 전자 장치(101) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(101)와 분리 가능하게(detachably) 배치될 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 지지부(421)의 적어도 일부 영역에 형성되는 개구부(또는, 하우징 슬랏)(422)를 포함할 수 있다. 개구부(422)는 배터리(360)의 부풀음(swelling) 현상을 보상할 수 있는 공간으로 활용될 수 있다.
안테나(370)는, 후면 하우징(330)과 배터리(360) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 측면 하우징(320) 및/또는 지지부(421)의 일부에 안테나 방사체를 더 포함하여 안테나(370)와 함께 안테나 구조를 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 지지부(421)의 개구부(422)를 적어도 일부 덮는 도전체(423)를 포함할 수 있다. 도전체(423)는 개구부(422)에서 발생할 수 있는 기생 공진 주파수를 아웃밴드(outband)로 변환(shifting)하여 안테나 성능 저하를 방지하도록 기능할 수 있다.
도 5a는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 지문 센서의 배치 구조의 한 예를 나타낸 단면도이다. 도 5b는 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치에서 지문 센서를 이용하여 인증 기능을 수행하기 위한 동작의 예를 도시한다. 도 5a는 도 4의 전자 장치(101)에서 지문 검출 영역(311)을 포함하는 적어도 일부 영역의 측-단면도일 수 있다.
도 5a를 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 투명 부재(510)(또는 전면 하우징)는 디스플레이 패널(520)에서 표시되는 적어도 하나의 광을 투과할 수 있다. 투명 부재(510)는 고분자 물질의 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리이미드(polyimide, PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리프로필렌 테레프탈레이트(polypropylene terephthalate, PPT) 등의 폴리머 소재 또는 유리 중 적어도 하나의 재료로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 투명 부재(510)는 다양한 소재의 다층구조체를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널(520)은 베이스 기판(521) 베이스 기판(521)에 형성된 박막 트랜지스터(TFT) 층(522), 및 박막 트랜지스터 층(522)로부터 신호 전압을 인가받는 픽셀층(523)(또는 유기 발광층)을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터 층(522)은 액티브 층, 게이트 절연막, 게이트 전극, 층간 절연막, 소스 전극, 및 드레인 전극 등을 포함하여 이루어 지며, 픽셀층(523)의 구동에 필요한 신호를 전달할 수 있다. 픽셀층(523)은 복수의 표시 소자 예를 들어, 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 픽셀층(523)은 박막 트랜지스터 층(522) 상에 형성된 복수의 유기 표시 소자들이 배치된 영역으로 정의될 수 있다. 디스플레이 패널(520)은 픽셀층(523)을 봉지하는 박막 봉지층, 베이스 기판(521)을 지지하기 위한 백 필름(back film) 등의 임의의 적절한 구성요소들을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 투명 부재(510) 및 디스플레이 패널(520), 이들에 포함된 각 층들을 상호 부착시키기 위해, 접착 부재(또는, 점착제, 접착제)가 사용될 수 있다. 접착 부재는, 예를 들어, 양면 접착 필름, 감압 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA), 광학용 투명 접착 필름(optical clear adhesive, OCA) 또는 광학용 투명 접착 레진(optical clear resin, OCR)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광흡수 부재(530)는 폴리머 소재(예: PET)의 베이스 층(531), 및 베이스 층(531)의 양 면에 배치된 제1접착층(532)(또는, 상부 접착층) 및 제2 접착층(533)(또는, 하부 접착층)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 광흡수 부재(530)는, 사용자가 투명 부재(510)를 바라 볼 때, 투명 부재(510) 및 비-구동시 투명한 디스플레이 패널(520)을 통해 전자 장치의 내부(예: 지문 센서(540))가 시인되지 않도록 블랙 코팅층을 포함할 수 있다. 광흡수 부재(530)는 시인 방지층으로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에 따른 지문 센서(540)는 투명 부재(510), 디스플레이 패널(520), 및 광흡수 부재(530)의 적층체의 아래에 배치될 수 있다. 지문 센서(540)는 광흡수 부재(530)의 제2 접착층(533)의 접착력에 의하여 광흡수 부재(530)의 아래에 배치될 수 있다. 광흡수 부재(530)는 투명 부재(510) 및 디스플레이 패널(520)을 통해 사용자에게 지문 센서(540)가 시인되지 않게 할 수 있다. 또한, 광흡수 부재(530)는 지문 센서(540)를 디스플레이 패널(520)(또는 이를 포함하는 적층체)에 부착할 때, 디스플레이 패널(520)에 작용 가능한 충격을 흡수하여, 디스플레이 패널(520)의 손상을 방지할 수 있다.
도5b를 참조하여, 전자 장치(예: 도 1 의 101)에서 지문 센서(540)를 이용하여 인증 기능을 수행하기 위한 동작의 흐름을 설명하기로 한다. 동작 501에서, 전자 장치는 지문 센서(540)를 이용하여 지정된 주파수를 가지는 초음파를 발신할 수 있다. 예를 들어, 지문 센서와 작동적으로 연결된 프로세서는 지문 센서(540)로 하여금 적어도 하나의 초음파를 발생시키게 하는 신호를 제공할 수 있다. 지문 센서(540)는, 프로세서로부터 수신한 신호에 응답하여, 투명 부재(510)의 노출 표면(511)으로 전달되는 적어도 하나의 초음파를 발생시킬 수 있다. 초음파는 가청범위를 초과하는 약 20,000 Hz 이상의 주파수를 가지는 음파일 수 있다. 투명 부재(510)의 노출 표면(511)까지 전달된 초음파는 외부 객체(550)(예: 사용자의 손가락)의 골(ridge)(551)과 마루(valley) (552)에 의하여 반사될 수 있다.
동작 502 에서, 전자 장치는 발신된 초음파가 외부 객체에 반사된 초음파를 수신할 수 있다. 지문 센서(540)는 반사된 초음파를 신호를 수신하여 반사된 초음파의 에너지를 국부화된 전기 전하들로 변환할 수 있다. 이러한 전기 전하들은, 지문 센서(540)의 픽셀 입력 전극들에 의해 수집되고 픽셀 회로들로 전달된다. 전하들은 픽셀 회로들에 의해 증폭될 수 있다.
동작 503 에서, 전자 장치는 수신된 초음파에 적어도 기반하여 상기 외부 객체에 대응하는 지문 이미지를 생성할 수 있다. 지문 센서(540)는 외부 객체(550)의 이미지(예: 지문 이미지)를 구성하기 위하여 디지털 신호를 출력할 수 있다. 지문 센서(540)는, 디지털 신호를 프로세서에 제공할 수 있다. 프로세서는 디지털 신호를 이용하여 지문 이미지를 생성할 수 있다. 일부 실시 예에서, 지문 센서(540)를 위한 ASIC가 디지털 신호를 이용하여 지문 이미지를 생성할 수 있다. ASIC는 생성한 지문 이미지를 프로세서에 제공할 수 있다.
동작 504에서, 전자 장치는 지문 이미지에 기반하여 보안과 관련된 인증 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 출력된 지문 이미지 또는, 지문 센서(540)를 위한 프로세서로부터 지문 이미지를 수신할 수 있다. 프로세서는 수신한 지문 이미지를 이용하여, 지문 인증을 수행하기 위해 기준 이미지와 비교를 수행할 수 있다. 기준 이미지는, 전자 장치의 인증된 사용자에 의해 미리 저장되고, 인증된 사용자의 지문에 대한 이미지, 지문 등록 설정을 위해 등록된 이미지 등을 포함할 수 있다. 기준 이미지는 전자 장치에 포함된 메모리(130)의 보안 영역에 저장될 수 있다.
소리 또는 음파의 전달은 매질의 특성, 예를 들어 음향 임피던스에 기초할 수 있다. 음파의 전달는, 일 매질에서 다른 매질로 변경될 때, 상기 매질들의 음향 임피던스(acoustic impedance)(또는 음향 저항(acoustic resistance)들의 차이가 큰 경우, 전달률이 작을 수 있다. 전달률이 작다는 의미는, 일 매질과 다른 매질 사이의 경계면에서 입사파는 다른 매질로 전달되지 못하고 많은 부분이 다시 반사된다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 음파를 잘 전달하기 위해서는 매질들 간의 임피던스 정합(impedence matching)이 중요할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 본 개시의 실시 예에서, 초음파는 지문 센서(540)와 노출 표면(511) 사이의 복합체를 매질로 하여 전달 될 수 있다. 다시 말하면, 지문 센서(540)가 생성하는 초음파, 및 수신하는 반사 초음파는, 투명 부재(510), 디스플레이 패널(520), 및 광흡수 부재(530)를 포함하는 복합 적층체를 전달 경로로 할 수 있다. 투명 부재(510), 디스플레이 패널(520), 및 광흡수 부재(530)들, 및 이들 각각의 구성요소들 상호간의 경계면에서의, 음향 임피던스 부정합이 크다면, 초음파의 대부분이 전달되지 못하고 반사될 수 있다. 이로 인하여, 지문 센서(540)의 지문 인식 기능이 열화될 수 있다. 따라서, 본 개시의 실시 예에서 투명 부재(510), 디스플레이 패널(520), 및 광흡수 부재(530)의 각 요소들은 인접하는 요소들과 음향 임피던스의 차이가 크지 않도록 구성될 수 있다. 이하, 지문 센서(540)가 생성하는 초음파의 매질로 작용하는 구성요소들(components)이 음향 임피던스 정합을 이루기 위한 다양한 구성(configuration)에 대한 실시 예들을 설명하기로 한다.
도 6a 내지 6d는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에 포함된 지문 센서의 배치 구조의 한 예를 나타낸 단면도이다. 도 6a내지 6d는 도 4의 전자 장치(101)에서 지문 검출 영역(311)을 포함하는 적어도 일부 영역의 측-단면도일 수 있다.
도 6a 및 6c를 참조하면, 일 실시 예에 따른, 지문 센서(640)(예: 도 5a의 지문 센서(540))는 투명 부재(610)(예: 도 5a의 투명 부재(510)), 디스플레이 패널(620)(예: 도 5a의 디스플레이 패널(520)), 및 광흡수 부재(630)(예: 도 5a의 광흡수 부재(530))가 차례로 적층된 적층체 아래에 배치될 수 있다. 광흡수 부재(630)는 베이스 층(631)(예: 도 5a의 베이스 층(531)) 및 베이스 층(631)의 양 면에 배치된 제1 접착층(632)(또는, 상부 접착층)(예: 도 5a의 제 1 접착층(532)) 및 제2 접착층(633)(또는, 하부 접착층)(예: 도 5a의 제 2 접착층(533))을 포함할 수 있다. 제1 접착층(631)은 광전효과로 인한 지문센서(640) 부착영역의 외부 시인을 방지하고, 디스플레이 패널(620)의 손상을 최소화하여, 지문센서(640) 부착자국의 외부 시인을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광흡수 부재(630)는 적어도 일부는 지문 센서(640)를 수용하기 위한 개구부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광흡수 부재(630)의 제2 접착층(633)은 개구부(633a)를 포함할 수 있다. 개구부(633a)의 면적은 지문 센서(640)가 부착될 수 있도록 지문 센서(640) 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 개구부(633a)는, 위에서 볼 때, 투명 부재(610)의 지문 검출 영역(S1)(예: 도 4의 311)에 대응하는 면적을 가질 수 있다. 광흡수 부재(630)는 개구부(633a)가 형성된 영역(631a)에서 베이스 층(631)이 외부에 노출될 수 있다. 일 실시 예에 따른 광흡수 부재(630)는, 베이스 층(631)의 양 면에 제1 접착층(632) 및 제2 접착층(633)을 형성하는 공정 시, 개구부(633a)를 제외한 영역에서만 형성시키는 방식으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 개구부(633a)는, 외부에 노출되는 영역(631a)에 대한 마스킹 처리 후, 베이스 층(631)에 제1 접착층(632) 및/또는 제2 접착층(633)의 형성하는 공정으로 형성될 수 있다.
지문 센서(640)를, 개구부(633a)를 통하여 노출된 영역(631a)에 부착하기 위하여 접착제(650)가 이용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 액상의 접착제(650)는 노출된 영역(631a) 및 개구부(633a)의 내 측면에 도포될 수 있다. 지문 센서(640)는 도포된 접착제(650)를 이용하여 베이스 층(631)에 부착될 수 있다. 액상의 접착제(650)는, 지문 센서(640)를 지정 영역에 위치 시킨 후, 경화되어 고체화 될 수 있다. 즉, 지문 센서(640)는 액상 본딩 방식으로 베이스 층(631)에 고정 부착(fixedly attached)할 수 있다. 일부 실시 예에서, 액상 접착제(650) 내에 기포를 제거하는 공정이 추가될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 전자 장치(101)는 도 6a의 지문센서(640) 배치구조에서, 추가 베이스(634)와 추가 접착층(635)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 지문센서(640)는 투명 부재(610), 디스플레이 페널(620), 및 광흡수 부재(630)가 차례로 적층된 적층체 아래에 배치될 수 있다. 광흡수 부재(630)는 제1 접착층(632), 베이스 층(631), 및 제2 접착층(633)순서로 디스플레이 패널(620)아래에 배치될 수 있다. 광흡수 부재(630)는 제2 접착층(633)과 베이스 층(631)사이에 제2 베이스 층(634) 및 제3 접착층(635)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광흡수 부재(630)의 적어도 일부는 지문 센서(640)를 수용하기 위한 개구부(630a)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광흡수 부재(630)의 제 2 접착층(633), 제2 베이스 층(634) 및 제3 접착층(635)는 개구부(633a, 634a, 635a)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 개구부(630a)는 지문 센서(640)가 실장될 수 있도록, 지문 센서(640)를 포함할 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 개구부(630a)는 투명 부재(610)에서 바라볼 때, 투명 부재(610)의 지문 검출 영역에 대응하도록 형성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제1 베이스층(631)은 개구부(633a)의 형성으로 외부로 노출될 수 있다. 광흡수 부재(630)는 제1 베이스(631)의 외부로 노출되는 영역(631a)를 마스킹 처리를 한 후, 제1 베이스층(631)상에 제3 접착층(635), 제2 베이스 층(634) 및 제2 접착층(633)를 적층하고, 마스킹을 제거하는 공정으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 제1 베이스 층(631)의 노출영역(631a)에 대응되는 개구부(633a, 634a, 635a)가 형성된 제3 접착층(635), 제2 베이스 층(634) 및 제2 접착층(633)은 제1 베이스 층(631)상에 적층될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 접착층(633) 및 제3접착층(635)을 구비하여, 디스플레이 패널은 충분한 접착력 및 방수효과를 확보할 수 있다. 제1 접착층(633)의 두께를 최소화하여, 지문센서(640)는 감지성능을 향상시킬 수 있다. 제1 접착층(633)과 제3 접착층(635)은 방수와 지문 감지성능을 확보하기 위해서, 적절한 두께로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투명 부재(610)와 디스플레이 패널(620)은 적어도 일부 영역에 곡면을 가질 수 있다. 곡면 영역에서의 접착력을 확보하고, 방수 성능을 확보하도록 제3 접착층(635)은 적절한 두께로 형성될 수 있다. 평탄 영역에서의 제1 접착층(633)은 지문센서의 성능확보를 위하여 적절한 두께로 형성될 수 있다.
광흡수 부재(630)의 두께는 초음파 센서(640)에 대응되는 영역과 나머지 영역에서의 두께는 서로 다르게 형성되어, 광흡수 부재(630)는 각 영역의 기능에 부합되도록 형성될 수 있다.
지문 센서(640)를, 개구부(633a, 634a, 635a)를 통하여 노출된 영역(631a)에 부착하기 위하여 접착제(650)가 이용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 액상의 접착제(650)는 노출된 영역(631a) 및 개구부(633a)의 내 측면에 도포될 수 있다. 지문 센서(640)는 도포된 접착제(650)를 이용하여 베이스 층(631)에 부착될 수 있다. 액상의 접착제(650)는, 지문 센서(640)를 지정 영역에 위치시킨 후, 경화되어 고체화 될 수 있다. 즉, 지문 센서(640)는 액상 본딩 방식으로 베이스 층(631)에 고정 부착(fixedly attached)할 수 있다. 일부 실시 예에서, 액상 접착제(650) 내에 기포를 제거하는 공정이 추가될 수 있다.
도 6d는 본 개시의 실시 예들에 따른 지문 센서(640)가 투명 부재(610), 디스플레이 패널(620) 및 광흡수 부재(630)의 하부에 부착된 상태의 단면도이다. 상술한 바와 같이 지문 센서(640)의 지문 인식률 향상을 위해서 초음파의 매질들 간의 임피던스 정합이 중요할 수 있다. 음향 임피던스는 수식적으로 매질의 밀도 및 음속에 비례할 수 있다. 또한, 음속은 매질의 체적탄성률의 제곱근에 비례할 수 있는데, 고체의 체적탄성률은 영 모듈러스(Young's modulus)(또는 탄성률)를 의미할 수 있다. 즉, 매질들의 탄성률이 임피던스 정합의 주 요인이 될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광흡수 부재(630)의 베이스 층(631)은 폴리머 소재로 형성될 수 있다. 폴리머 소재의 탄성률은 약 2GPa 내지 3GPa을 가질 수 있다. 다만, 제1 접착층(632) 및 제2 접착층(632)은 아크릴 소재로 형성될 수 있으며, 아크릴 소재의 탄성률은 약 0.1MPa를 가질 수 있으며, 이는 폴리머 소재와 아크릴 소재의 매질들간의 임피던스 부조합으로 초음파의 전달률이 떨어질 수 있음을 의미할 수 있다. 따라서, 본 개시의 실시 예에 따르는 지문 센서(640)는 제2 접착층(633)아 아닌 접착제(650)를 이용하여 베이스 층(631)에 밀착되어 고정 부착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 접착제(650)는 에폭시 소재로 형성될 수 있다. 에폭시 소재의 탄성률은 약 2GPa를 가질 수 있다, 즉, 에폭시 소재로 형성된 접착제(650) 및 폴리머 소재로 형성된 베이스 층(631) 사이에는 임피던스 정합이 가능할 수 있다. 즉, 일 실시 예에 따르는 지문 센서(640)는 제2 접착층(633)이 아닌, 별도의 접착제(650)를 이용하여 베이스 층(631)에 고정 부착됨으로써, 지문 인식 성능을 향상 시킬 수 있다.
도 7a 내지 도 7d는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치의 광흡수 부재의 예들을 나타난 단면도이다. 도 7a내지 도 7d에 도시된 투명 부재(710)(예: 도 6의 투명 부재(610)), 디스플레이 패널(720)(예: 도 6의 디스플레이 패널(620)), 지문 센서(740)(도 6의 지문 센서(640)), 및 접착제(750)(예: 도 6의 접착제(650))는 도 6a 내지 6d에서 설명된 구성요소들과 적어도 일부 동일하거나 유사할 수 있으며, 이들에 대한 중복되는 설명에 대해서는 생략하기로 한다. 또한, 도 7a 내지 도 7d에서 설명되는 실시 예는, 도 6a 내지 6d의 실시 예에서 설명되었지만 도 7a 내지 도 7d에 도시되지 않은 구성을 더 포함할 수 있는 것이 제한되지 않음은 당연하다.
도 7a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 광흡수 부재(730)는 베이스 층(731), 블랙 코팅층(732), 제1 접착층(733), 및 제2 접착층(734)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 블랙 코팅층(732)은 베이스 층(731) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 블랙 코팅층(732)은 도시된 바와 같이, 베이스 층(731)의 하부에 형성될 수 있다. 일부 실시 예에서, 블랙 코팅층(732)은 베이스 층(731)의 상부에 형성될 수 있다. 블랙 코팅층(732)은 투명 부재(710) 및 디스플레이 패널(720)을 통해 지문 센서(740)로 입사된 외부 광의 적어도 일부를 흡수할 수 있다. 블랙 코팅층(732)은 사용자가 투명 부재(710)를 바라 볼 때, 투명 부재(710) 및 비-구동 시 투명한 디스플레이 패널(720)을 투과 하여 전자 장치의 내부(예: 지문 센서(740))가 시인되지 않도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광흡수 부재(730)는 제1 접착층(733)은, 디스플레이 패널(720)과의 접착면에 형성될 수 있는 기포를 최소화 또는 제거하기 위해, 제1 접착층(733) 상에 형성되는 엠보 패턴(733a)을 포함할 수 있다. 제1 베이스 층(732)은 제1 접착층(733)의 형상을 유지하기 위하여, 폴리머 소재(예: PET)로 형성될 수 있다. 엠보 패턴(733a)은 도트(dot), 스트라이프(stripe), 격자(grid) 패턴 등을 포함할 수 있다. 엠보 패턴(733a)을 포함하는 제1 접착층(733)은 성형 접착층으로 지칭될 수 있으며, 광흡수 부재(730) 전체가 엠보층으로 지칭될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 광흡수 부재(730)는 제1 접착층(733)은, 위에서 볼 때, 지문 검출 영역(S2)(예: 도 4의 311)에 대응하는 위치에 평탄부(733b)를 가질 수 있다. 평탄부(733b)는, 위에서 볼 때, 지문 센서(740)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 평탄부(733b)는, 지문 센서(740)가 생성하고 수신하는 적어도 하나의 초음파의 지문 센서(740)와 투명 부재(710)의 노출 표면(711) 사이의 전달 경로 상에 형성될 수 있다. 제1 접착층(733)과 디스플레이 패널(720)의 접착면 사이에는, 엠보 패턴(733c)의 돌출부들 각각의 사이에 형성되는 적어도 하나의 공간(733c)에 의하여, 공기가 포함 될 수 있다. 초음파는 매질이 상 변화(예를 들어, 고체에서 기체로 상 변화)할 때, 에너지의 소실이 클 수 있다. 예를 들어 공기의 음향 임피던스는 약 0.004 p/uS로 매우 작은 값을 가진다. 제1 접착층(733)의 공간(733c)에 포함된 공기는 심각한 음향 임피던스 부정합을 초래할 수 있다. 일 실시 예에 따른 평탄부(733b)는 제1 접착층(733)을 디스플레이 패널(720)에 밀착하여 부착되어, 지문 검출 영역(S2)에서 제1 접착층(733)과 디스플레이 패널(720) 사이에 기포가 없게 할 수 있다. 평탄부(733b)는 지문 센서(740)와 투명 부재(710) 사이에서 초음파가 에너지의 큰 감쇄 없이 전달될 수 있도록 기능할 수 있다. 따라서, 평탄부(733b)는 지문 센서(740)의 지문 인식 기능의 성능 향상에 기여할 수 있다.
도 7c, 도 7d 및 도 7e를 참조하면, 일 실시 예에 따른 광흡수 부재(730)는 도 7a와 마찬가지로 제1 접착층(733), 제1베이스 층(731), 블랙 코팅층(732) 및 제2 접착층(734)을 포함하고, 제2 접착층(734)와 블랙 코팅층(732)사이에, 제3 접착층(735) 및 제2 베이스층(735)를 더 포함할 수 있다.
제3 접착층(735)은 제1 베이스 층(731)과의 접착면에 형성될 수 있는 기포를 최소화 또는 제거하기 위해, 제 3 접착층(735)에 형성되는 엠보 패턴을 형성할 수 있다. 엠보 패턴을 포함하는 제3 접착층(735)은 제1 베이스 층(731)과 밀착되게 접착될 수 있으므로, 디스플레이 패널(720)의 측면의 방수성능을 향상시킬 수 있고, 접착력을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 베이스층(813)및 제2 베이스층(736)은 제1 접착층(733) 및 제 3 접착층(735)의 엠보 형상을 유지하기 위하여 폴리머 소재(예: PET)로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1, 제2 및 제3 접착층(733, 734, 735)의 두께는 다양하게 설정될 수 있다. 제1 접착층(733)은 지문센서(740)의 성능을 위해서 두께가 얇게 제작될 수 있고, 제3 접착층(735)은 디스플레이 패널(720)의 부착력과 전자 장치의 방수성능 확보를 위해 두께가 두껍게 제작될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 접착층(733, 734, 735)는 지문센서(740) 성능 및 방수성능, 접착력 등으로 고려하여 두께를 적절하게 형성할 수 있다.
도 7d를 참조하면, 도 7b와 마찬가지로, 지문 검출 영역(S2)에 대응하는 위치에 평탄부(733b) 및 나머지 영역에는 엠보 패턴(733c)을 포함할 수 있다. 평탄부(733b)는 초음파 진문 센서(740)와 투명 부재(710)의 노출 표면(711) 사이의 초음파 전달 경로 상에 형성될 수 있다. 제1 접착층(733)과 디스플레이 패널(720)의 접착면 사이에는, 엠보 패턴(733c)의 돌출부들 각각의 사이에 형성되는 적어도 하나의 공간(733c)에 의하여, 공기가 포함 될 수 있다.
일 실시 예에 따른 평탄부(733b)는 제1 접착층(733)을 디스플레이 패널(720)에 밀착하여 부착되어, 지문 검출 영역(S2)에서 제1 접착층(733)과 디스플레이 패널(720) 사이에 기포가 없게 할 수 있다. 평탄부(733b)는 지문 센서(740)와 투명 부재(710) 사이에서 초음파가 에너지의 큰 감쇄 없이 전달될 수 있도록 기능할 수 있다. 따라서, 평탄부(733b)는 지문 센서(740)의 지문 인식 기능의 성능 향상에 기여할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투명 부재(710) 및 디스플레이 패널(720)는 모서리가 곡률을 가지는 엣지 형상일 수 있다. 투명 부재(710) 및 디스플레이 패널(720)의 엣지 영역의 제3 접착층(735)의 두께는 디스플레이 패널(720)을 보호하기 위하여 방수성능을 확보할 수 있도록 적절하게 형성될 수 있다.
도 7e를 참조하면, 일 실시예에 따라, 도 7c의 광흡수 부재(730)와는 상이하게 엠보 패턴(733a)의 구조를 다양하게 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 지문 검출 영역(S2)에서의 엠보 패턴(733d)은 나머지 영역의 엠보 패턴(733a)과 상이할 수 있다. 지문 걸출 영역(S2)에 배치되는 앰보 패턴(733d)은 폭이 크고, 엠보 패턴의 홈(733e)은 작게 형성될 수 있다. 지문 검출 영역(S2)의 엠보 패턴(733d)의 폭은 크게 형성되고, 지문 검출 영역(S2)내의 접착층(733)은 기포를 적게 포함할 수 있다. 홈(733e)의 높이, 홈(733e)의 너비를 작게 형성하여, 공기를 포함하는 공간을 적게 형성하여, 기포를 적게 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 지문 센서(740)의 성능을 보장하기 위하여, 지문 검출 영역(S2)내의 접착층(733)의 엠보 패턴(733d) 및 홈(733e)는 다양하게 형성하여 지문 검출 영역(S2)에서 접착층(733)에 포함되는 기포를 최소화할 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치의 광흡수 부재의 다른 예들을 나타난 단면도이다. 도 8a 내지 도 8d에 도시된 투명 부재(810)(예: 도 7의 투명 부재(710)), 디스플레이 패널(820)(예: 도 7의 디스플레이 패널(720)), 지문 센서(840)(예: 도 7의 지문 센서(740)), 및 접착제(850)(예: 도 7의 접착제(750))는 도 6a 내지 7b에서 설명된 구성요소들과 적어도 일부 동일하거나 유사할 수 있으며, 이들에 대한 중복되는 설명에 대해서는 생략하기로 한다. 또한, 도 8a 및 도 8d에서 설명되는 실시 예는, 도 6a 내지 7b 실시 예에서 설명되었지만 도 8a 및 도 8b에 도시되지 않은 구성을 더 포함할 수 있는 것이 제한되지 않음은 당연하다.
도 8a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 광흡수 부재(830)는 베이스 층(831), 블랙 코팅층(832), 노이즈 차폐층(833), 제1 접착층(834), 및 제2 접착층(835)을 포함할 수 있다. 노이즈 차폐층(833)은 디스플레이 패널(820) 등에서 발생할 수 있는 노이즈를 차폐하여 지문 센서(840)의 전자파 적합성(eletro-magnetic compatibility, EMC)을 향상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 노이즈 차폐층(833)은 블랙 코팅층(832) 상에 형성될 수 있다. 노이즈 차폐층(833)은 필름 전사 방식, 인쇄 또는 인쇄 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 차폐층(833)은 도시된 바와 같이, 블랙 코팅층(832)의 하부에 형성될 수 있다. 일부 실시 예에서, 노이즈 차폐층(833)은 베이스 층(831)의 상부에 형성될 수 있다. 일부 실시 예에서, 노이즈 차폐층(833)은 베이스 층(831)과 블랙 코팅층(832) 사이에 개재될 수 있다. 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니며, 베이스 층(831)을 기준으로 블랙 코팅층(832)과 노이즈 차폐층(833)은 다양한 적층 순서 또는 배치관계를 가질 수 있다.
도 8b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 광흡수 부재(830)는 베이스 층(831), 베이스 층(831)에 형성된 도전성 블랙 코팅층(836), 및 베이스 층(831)과 도전성 블랙 코팅층(836)의 양 면에 형성된 제1 접착층(834) 및 제2 접착층(835)을 포함할 수 있다. 도전성 블랙 코팅층(836)은 도전성 잉크를 재료로하여 형성될 수 있다. 도전성 블랙 코팅층(836)은 지문 센서(840)를 포함하는 전자 장치(예: 도 4의 101)의 내부 부품들이 시인되지 않게 함을 물론, 차폐 기능을 가질 수 있다.
도 8c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 광흡수 부재(830)는 베이스 층(831), 블랙 코팅층(832), 노이즈 차폐 부재(837), 제1 접착층(834), 및 제2 접착층(835)을 포함할 수 있다. 노이즈 차폐 부재(837)는 디스플레이 패널(820) 등에서 발생할 수 있는 노이즈를 차폐하여 지문 센서(840)의 전자파 적합성(eletro-magnetic compatibility, EMC)을 향상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 노이즈 차폐 부재(837)는 블랙 코팅층(832) 상에 부착될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 차폐 부재(837)는 도시된 바와 같이, 블랙 코팅층(832)의 하부에 부착될 수 있다. 노이즈 차폐 부재(837)는, 위에서 볼 때, 지문 센서9840)에 대응하는 위치에 부착될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 차폐 부재(837)는, 위에서 볼 때, 지문 검출 영역(S3)(예: 도 4의 311)에 대응하는 위치에서 블랙 코팅층(832) 상에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 노이즈 차폐 부재(837)는 투명 부재(810)의 지문 검출 영역(S3)에 대응하거나 더 큰 면적(S4)을 가질 수 있다. 위에서 볼 때, 노이즈 차폐 부재(837)는 지문 센서(840)를 완전히 덮을 수 있는 면적(S4)을 가져 전자파 적합성을 향상시킬 수 있다.
도 8d를 참조하면, 일 실시 예에 따른 지문 센서(840)는 노이즈 차폐부(841)를 포함할 수 있다. 노이즈 차폐부(841)는 지문 센서(840)가 디스플레이 패널(820)을 향하는 최-외부(outermost)에 형성될 수 있다. 노이즈 차폐부(841)를 포함하는 지문 센서(840)는 투명 부재(810), 디스플레이 패널(820), 및 광흡수 부재(830)의 적층체에 부착될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 차폐부(841)는, 도시된 바와 같이 접착제(850)를 이용하여 베이스 층(831)에 형성된 블랙 코팅층(832)에 고정 부착될 수 있다. 다만, 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니며, 노이즈 차폐부(841)를 포함하는 지문 센서(840)는 임의의 적절한 방법으로 적층체에 부착될 수 있다. 지문 센서(840)가 노이즈 차폐 부재를 포함하는 실시 예는 도 10 및 도 12e 내지 12j에서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 배치 구조의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다. 도 9a내지 도 9b에 도시된 투명 부재(910)(예: 도 8의 투명 부재(810)), 디스플레이 패널(920)(예: 도 8의 디스플레이 패널(820)), 광흡수 부재(930)(예: 도 8의 광흡수 부재(830)), 지문 센서(940)(예: 도 8의 지문 센서(840)), 및 접착제(950)(예: 도 8의 접착제(850))는 도 6a 내지 8d에서 설명된 구성요소들과 적어도 일부 동일하거나 유사할 수 있으며, 이들에 대한 중복되는 설명에 대해서는 생략하기로 한다. 또한, 도 9a 및 도 9b에서 설명되는 실시 예는, 도 6a 내지 8d 실시 예에서 설명되었지만 도 9a 및 도 9b에 도시되지 않은 구성을 더 포함할 수 있다.
도 9a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 4 의 101)는 투명 부재(910), 디스플레이 패널(920), 및 광흡수 부재(930)의 적층체에 부착되는 완충 부재(960)(또는, 쿠션층)를 포함할 수 있다. 광흡수 부재(960)는 제2 접착층(934)의 접착력에 의해 광흡수 부재(930)에 부착될 수 있다. 완충 부재(960)는 투명 부재(910)에 대한 외부의 충격을 흡수 또는 완화하기 위하여 눌림(or 압력)이 작용하면 압축되고, 눌림이 해소되면 원래의 형태로 복원되는 탄성을 가진 소재가 적용될 수 있다. 완충 부재(960)는 눌림이 작용시 압축을 위한 다수의 기공(air hole)을 포함할 수 있다. 완충 부재(960)에 포함된 기공은, 기공 내에 포함된 공기(기체)와 완충 부재(고체) 사이의 음향 임피던스 부정합에 의한 에너지 손실,및 기공의 불규칙한 형상 또는 배치에 따른 초음파의 난반사가 야기될 수 있다. 즉, 완충 부재(960)는, 초음파의 전달 경로 상에 위치하는 것은 바람직하지 않을 수 있다. 완충 부재(960)는, 지문 센서(940)(또는 지문 센서(940)의 검출부(예: 초음파 발진부 및/또는 초음파 수신부))와 지문 검출 영역(예: 도 3의 311) 사이에 배치되지 않을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 완충 부재(960)는 지문 센서(940)를 수용하기 위한 개구부(961)를 포함할 수 있다. 완충 부재(960)의 개구부(961)는 광흡수 부재(930)의 제2 접착층(934)에 적어도 일부 대응하는 면적을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 완충 부재(960)는 지문 센서(940)의 최저면(또는, baseline)(b1) 보다 낮거나 같은 최저면(b2)을 갖도록 설계 될 수 있다. 옆에서 볼 때, 지문 센서(940)는 완충 부재(960) 보다 외부로 돌출되지 않을 수 있다. 다르게 표현하면, 뒤집어 볼 때, 완충 부재(960)는 지문 센서(940)의 높이보다 높게 형성될 수 있다. 이로 인해, 완충 부재(960)는 투명 부재(910)에 대한 외부 충격뿐만 아니라, 하부에서 야기될 수 있는 충격에서도 지문 센서(940)의 손상을 방지할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 4 의 101)는 투명 부재(910), 디스플레이 패널(920), 광흡수 부재(930)의 적층체에 부착되는 완충 부재(960) 및 방열 플레이트(970)를 포함할 수 있다. 방열 플레이트(970)는 완충 부재(960)의 하부에 부착될 수 있다. 방열 플레이트(970)와 완충 부재(960) 사이에는 이들 간의 부착을 위한 접착층(971)이 개재될 수 있다. 방열 플레이트(970)는 전자 장치에 포함된 다른 전자 부품들로부터 발생한 열을 차단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 인쇄회로기판(예: 도 4의 350)에 실장된 메인 프로세서, 그래픽 처리 장치, 커뮤니케이션 프로세서, 및 배터리(예: 도 4의 360)는 전자 장치의 주요 발열원(heat source)로서 구동 시 많은 열을 발생할 수 있다. 방열 플레이트(970)는 이러한 전자 부품들로부터의 열의 전달을 차단하여 디스플레이 패널(920) 및 지문 센서(940)의 성능에 열화를 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 방열 플레이트(970)는, 위에서 볼 때, 지문 센서(940)의 적어도 일부를 덮도록 설계될 수 있다. 방열 플레이트(970)는 지문 센서(940)의 신호 및/또는 전력을 적어도 하나의 프로세서에 연결되기 위한 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)(941)이 인출되는 슬릿(972)을 포함할 수 있다. 슬릿(972)은 가요성 인쇄회로기판(941)의 너비와 동일하거나 더 긴 길이를 가질 수 있다.
도 10은 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 구조의 다른 예를 나타낸 단면도이다. 도 10 에 도시된 투명 부재(1010)(예: 도 9의 투명 부재(910)), 디스플레이 패널(1020)(예: 도 9의 디스플레이 패널(920)), 광흡수 부재(1030)(예: 도 9의 광흡수 부재(930)), 및 접착제(1050)(예: 도 9의 접착제(950))는 도 6a 내지 9b에서 설명된 구성요소들과 적어도 일부 동일하거나 유사할 수 있으며, 이들에 대한 중복되는 설명에 대해서는 생략하기로 한다. 또한, 도 10에서 설명되는 실시 예는, 도 6a 내지 9b 실시 예에서 설명되었지만 도 10에 도시되지 않은 구성을 더 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 지문 센서(1040)는 충격 방지 부(1050)를 더 포함할 수 있다. 지문 센서(1040)는 인쇄회로기판(1041) 상에 형성된 검출부(1042), 검출부(1042)에 대한 노이즈 차폐를 위한 노이즈 차폐층(1043) 및 노이즈 차폐층(1043)을 인쇄회로기판(1041)의 접지부에 연결하는 도전성 부재(1044)를 포함할 수 있다. 검출부(1042)는 초음파 수신부 및/또는 초음파 발진부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 완충부(1050)가 검출부(1042)와 도전성 부재(1044) 사이에 배치될 수 있다. 완충부재(1050)는 압축 및 복원을 위한 다수의 기공을 포함하는 충격 방지 부재(1051), 제1 접착층(1052a), 및 제2 접착층(1052b)을 포함할 수 있다. 제1 접착층(1052a) 및 제2 접착층(1052b)은 각각 충격 방지 부재(1051)를 노이즈 차폐층(1043) 및 인쇄회로기판(1041)에 부착할 수 있다. 지문 센서(1040)는 완충부(1050)를 포함함으로써, 상부(예: 투명 부재(1010))에 서의 외부 충격뿐만 아니라, 하부에서 야기될 수 있는 충격에서도 지문 센서(1040) 및 검출부(1042)의 손상을 방지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 완충부(1050)는 검출부(1042)의 높이보다 큰 높이를 가질 수 있으며, 이에 따라 하부에서의 충격이 검출부(1042)에 직접적으로 가해지는 것을 방지할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제1 접착층(1052a) 및 제2 접착층(1052b)은, 도전성 부재(1044)를 노이즈 차폐층(1043)과 인쇄회로기판(1041)의 접지부 사이에 고정하기 위한 접착부재로 사용될 수 있다. 이 때, 제1 접착층(1052a) 및 제2 접착층(1052b)은, 노이즈 차폐층(1043)과 전기적으로 연결되기 위하여, 도전성 테이프를 포함할 수 있다.
도 11a 내지 도 11d는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 지문 센서의 배치 구조의 또 다른 예를 도시한다. 도 11a 내지 도 11d 에 도시된 투명 부재(1110)(예: 도 10의 투명 부재(1010)), 디스플레이 패널(1120)(예: 도 10의 디스플레이 패널(1020)), 지문 센서(1170)(예: 도 10의 지문 센서(1040)), 및 접착제(1150)(예: 도 10의 접착제(1050))는 도 6a 내지 10에서 설명된 구성요소들과 적어도 일부 동일하거나 유사할 수 있으며, 이들에 대한 중복되는 설명에 대해서는 생략하기로 한다. 또한, 도 11a 내지 도 11d에서 설명되는 실시 예는, 도 6a 내지 10 실시 예에서 설명되었지만 도 11a 내지 도 11d에 도시되지 않은 구성을 더 포함할 수 있다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 4 의 101)는 투명 부재(1110), 디스플레이 패널(1120), 광흡수 부재(1130) 및, 완충 부재(1140)의 적층체(1101)에 부착되는 감지 패널(1160)(예 : 디지타이저 패널)을 더 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 감지 패널(1160)은 방열 플레이트(1150)를 더 포함할 수 있다. 감지 패널(1160)은 완충 부재(1140)의 하부에 부착될 수 있다. 감지 패널(1160)과 완충 부재(1140) 사이에는 이들 간의 부착을 위한 접착층(1141)이 개재될 수 있다. 일부 실시 예에서, 방열 플레이트(1150)는 감지 패널(1160)의 아래에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서. 방열 플레이트(1150)는 감지 패널(1160)의 상부에 배치될 수 있다.
감지 패널(1160)은 터치 입력 외의 투명 부재(1110)에 대한 사용자의 별도의 입력을 검출할 수 있다. 예를 들어, 감지 패널(1160)은 위치 지시기(예: 스타일러스 펜)에 포함된 공진회로와 상호작용하여 전자기 방사(electromagnetic radiation, EMR)를 이용한 입력 위치를 검출하는 감지 패널일 수 있다. 이러한 감지 패널은 EMR 감지패널, 또는 디지타이저 패널로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 감지 패널(1160)(및/또는 방열 플레이트(1150)는, 위에서 볼 때, 실질적으로 투명 부재(1110)의 전 영역을 덮도록 형성될 수 있다. 감지 패널(1160)은 디스플레이 패널(1120)의 활성 영역에 대응하는 면적을 가질 수 있다. 따라서, 감지 패널(1160)은, 위에서 볼 때, 지문 센서(1170)의 적어도 일부를 덮도록 설계될 수 있다. 감지 패널(1160)은 지문 센서(1170)가 메인 인쇄회로기판에 연결되기 위한 제1 가요성 인쇄회로기판(1171)이 인출되는 슬릿(1161)을 포함할 수 있다. 슬릿(1161)은 제1 가요성 인쇄회로기판(1171)의 너비와 동일하거나 더 긴 길이를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 감지 패널(1160)은 지시 위치 검출을 위한 복수의 도전성 패턴(1162)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지 패널(1160)은 복수의 루프 코일 패턴(1162)을 포함할 수 있다. 복수의 도전성 패턴(1162)의 밀집도가 감지 패널(1160)의 지시 위치 검출의 정확도와 비례할 수 있다. 다만, 감지 패널(1160)에서 슬릿(1161)이 형성된 영역에서는 복수의 도전성 패턴(1162)이 배치될 수 없다. 일 실시 예에 따르면, 감지 패널(1160)은 슬릿(1161)이 형성된 영역의 주변에 배치된 도전성 패턴을 이용한 보상 과정을 통하여, 슬릿(1161)이 형성된 영역에 대한 지시 위치를 검출하기 위한 추가 과정을 더 수행하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 지문 센서(1170)는 구동 신호를 받거나 검출한 지문 정보를 송신하기 위하여 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1 의 프로세서(120))에 작동적으로 연결될 수 있다. 지문 센서와 적어도 하나의 프로세서의 작동적 연결은, 하드웨어 측면에서, 인쇄회로기판을 통하여 연결될 수 있다. 인쇄회로기판들의 상호 연결 방식은, 체결방식을 이용한 방법(예: 커넥터), 열이나 광 등을 이용한 접합 방법(예: soldering), 컨택 접점방식(예: pogo-pin, c-clip), 부착제를 이용한 연결 방법(예: 도전성 접착제)을 이용한 연결 방법 중 하나의 방식 또는 조합으로 적용될 수 있다. 이하, 메인 프로세서가 실장된 인쇄회로기판을 메인 인쇄회로기판으로 정의할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 지문 센서(1170)의 제1 가요성 인쇄회로기판(1171)은 메인 인쇄회로기판(1180)(예: 도 4의 350)에 직접 연결될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 지문 센서(1170)의 제1 가요성 인쇄회로기판(1171)은 서브 인쇄회로 기판을 통해 메인 인쇄회로기판에 연결될 수 있다. 제1 가요성 인쇄회로기판(1171)이 서브 인쇄회로기판에 연결되고, 서브 인쇄회로기판이 메인 인쇄회로기판에 연결될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 지문 센서(1170)의 제1 가요성 인쇄회로기판(1171)은, 디스플레이 패널(1120)의 제어하기 위한 신호 및 전력을 적어도 하나의 프로세서에 연결하기 위해 메인 인쇄회로기판(1180)에 연결되는 제2 가요성 인쇄회로기판(1121)에 연결될 수 있다. 일부 일시 예에서, 제2 가요성 인쇄회로기판(1121)은 디스플레이 패널(1120)을 구동하기 위한 적어도 하나의 프로세서(1122)(예: 구동 IC)를 실장할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 지문 센서(1170)를 위한 인쇄회로기판과, 디스플레이 패널(1120)을 위한 인쇄회로기판이 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지문 센서(1170)와 디스플레이 패널(1120)의 일체형 인쇄회로기판이 메인 인쇄회로기판에 직접 연결될 수 있다. 일체형 인쇄회로기판은 서브 인쇄회로기판을 통하여 메인 인쇄회로기판에 연결될 수 있다.
도 11c 및 도 11d를 참조하면, 일 실시 예에 따른 감지 패널(1160)은 지문 센서(1170)를 실장 할 수 있는 개구부(1160a)를 포함할 수 있다. 개구부(1160a)의 면적은 지문 센서(1170)의 실장을 위해 지문 센서(1170)의 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 감지 패널(1160)은 보조 감지 패널(1190)을 더 포함할 수 있다. 보조 감지 패널(1190)은 개구부(1160a)를 덮을 수 있는 면적을 가질 수 있으며, 개구부(1160a)를 덮을 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 보조 감지 패널(1190)은 보조 도전성 패턴(1163)을 포함할 수 있다. 보조 감지 패널(1190)이 개구부(1160a) 상에 배치되면, 감지 패널(1160) 상에 형성된 복수의 도전성 패턴(1161) 및 보조 감지 패널(1190)의 보조 도전성 패턴(1163)은 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 도전성 패턴(1161) 및 보조 도전성 패턴(1163)의 전기적 연결은, soldering, wiring, pogo-pin, 및 C-clip 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 예를 들어, 복수의 도전성 패턴(1161) 및 보조 감지 패널(1190)은 solder(1164)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 감지 패널(1160)은 개구부(1160a)가 형성된 영역에서도, 보조 패널(1190)에 포함된 보조 도전성 패턴(1163)을 이용하여, 지시 위치를 검출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 보조 감지 패널(1190)은 지문 센서(1170)가 적어도 하나의 프로세서에 연결되기 위한 제1 가요성 인쇄회로기판(1171)이 인출되는 슬릿(1191)을 포함할 수 있다. 슬릿(1191)은 보조 감지 패널(1190)의 일 측면에 형성된 개구부, 보조 감지 패널 내에 형성된 긴 구멍 중 적어도 하나로 성형될 수 있다. 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니며, 보조 감지 패널(1190)을 포함하는 실시 예에서도 제1 가요성 인쇄회로기판(1171)을 위한 슬릿은 감지 패널(1160) 상에 형성될 수 있다.
도 12a 내지 도 12f는, 본 개시의 실시 예에 따른 지문 센서의 구조의 예들을 도시한다. 도 12a 내지 도 12f에서 설명되는 지문 센서는 도 6a 내지 도 11d에서 설명된 지문센서(640, 740, 840, 940, 1040, 1170)의 실시 예일 수 있다.
도 12a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 지문 센서(1200a)는 투명 부재, 디스플레이 패널, 및 광흡수 부재를 포함하는 적층체(1201a) 부착될 수 있다. 여기에서, 적층체(1201)는 상술된 도 6a 내지 도 11d에서 설명된 지문 센서가 부착되는 다양한 실시 예 중 하나이거나 적어도 둘 이상이 조합된 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따른 지문 센서(1200a)는 베이스 기판(1210) 및 베이스 기판에 실장되는, 초음파 발진부(1220), 초음파 수신수(1230), 제1 발진부 전극(1240), 흡음부재(1250)를 포함할 수 있다. 초음파 발진부(1220)는 압전 효과를 이용하여 초음파를 생성할 수 있다. 이를 위해, 초음파 수신부(1230) 및 초음파 발진부(1220) 사이에 제2 발진부 전극(1231)이 개재될 수 있다. 초음파 발진부(1220)는 상면 및 하면에 배치된 제1 발진부 전극(1240) 및 제2 발진부 전극(1231)에 의하여 인가된 전압에 의하여 팽창 및 수축을 반복하여 초음파를 생성할 수 있다. 제1 발진부 전극(1240) 및 제2 발진부 전극(1231)은 초음파 발진부(1220)의 상면 및 하면에 코팅된 금속층일 수 있다.
초음파 수신부(1230)는, 기판(또는 백플레인) 상에 배치된 픽셀회로들의 어레이, 및 압전 수신층을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 각각의 픽셀회로는, 적어도 하나의 박막 트랜지스터 필름의 요소 및 회로 배선을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 초음파 수신부(1230)는 유리를 소재로 하는 기판 상에 형성된 픽셀회로들의 어레이 및 압전 수신층을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 초음파 수신부(1230)는 외부 객체(예: 도 5의 550)로부터 반사된 초음파를 수신하고, 수신한 초음파의 에너지를 압전 수신층을 통해 전기 전하들로 변환시킬 수 있다. 지문 센서(1200a)는 이러한 전하들을 이용하여 외부 객체의 이미지를 제공하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 지문 센서(1200a)는, 초음파 수신부(1230) 및 초음파 발진부(1220)가 중첩되도록 (수직적으로) 적층되어 있기 때문에, 초음파 발진부(1220)의 초음파 발생 동작과, 초음파 수신부(1230)의 초음파를 수신하는 동작 시분할되어 교대로 동작될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 초음파 발진부(1220)가 생성하는 초음파는 초음파 수신부(1230)를 통하여 투명 부재의 노출 표면(예: 도 7a의 711)까지 전달될 뿐 만 아니라, 그 반대 방향인, 전자 장치(예: 도 4의 101)의 내부 방향으로도 생성될 수 있다. 흡음부재(1250)는 반대 방향으로 생성된 초음파를 흡수하도록 기능할 수 있다. 일 실시 예에 따른 흡음부재(1250)는 탄성을 가지는 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 흡음 부재(1250)는 초음파를 흡음하기 위해 다공질 소재로 구성될 수 있다. 다공질성 소재는 소재 속에 무수히 많은 미세한 구멍이나 가는 틈이 있는 재료일 수 있다. 이러한 다공질 소재에 입사된 음파는, 구멍이나 틈 속의 공기로 전달되어 재료의 내부로 침투될 수 있다. 침투된 음파는 흡음부재(1250)의 내부에서 열에너지로 변환하여 초음파로 인한 다른 전자 부품이나 지문 센서(1200a)의 성능 열화를 미연에 방지할 수 있다. 예를 들어, 흡음부재(1250)는 에폭시 필름을 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 지문 센서(1200a)의 초음파 수신부(1230)는 폴리머 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 초음파 수신부(1230)는 폴리머 소재의 기판(또는, 백플레인) 상에 형성된 복수의 픽셀회로 어레이, 압전 수신층, 및 박막 트랜지스터 필름층을 포함할 수 있다.
초음파 수신부(1230)가 폴리머 소재의 기판으로 성형되는 경우, 음향 임피던스 정합이 유리할 수 있다. 본 개시의 실시 예에서, 초음파 수신부(1230)가 접(mate)할 수 있는 구성요소는 아크릴 계의 접착층(예: 도 5의 533), 에폭시 계열의 접착제(예: 도 6d의 650), 및 폴리머 계열의 베이스 층(도 6d의 도 631) 등이 있을 수 있다. 유리는 탄성률을 약 65GPa~69GPa 가질 수 있다. 에폭시 계열의 소재는 약 2GP, 폴리머 계열의 PET는 약 2.7GPa, 아크릴 계열 재료는 약 0.1MPa의 탄성률을 가질 수 있다. 즉, 유리의 탄성률은, 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치에서 초음파의 매질로서 작용하는 일반적인 재료들의 탄성률과 큰 차이를 가질 수 있다. 따라서, 초음파 수신부(1230)가 유리 소재의 기판으로 형성될 때 보다, 폴리머 소재의 기판으로 형성되는 경우, 임피던스 정합이 용이하며, 초음파의 전파율이 향상될 수 있다. 이로 인해, 지문 센서(1200a)의 지문 인식 기능이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 폴리머 소재로 형성된 초음파 수신부(1230)를 포함하는 지문 센서(1200a)는, 투명 부재, 디스플레이 패널, 및 광흡수 부재 중 적어도 하나를 포함하는 적층체에 부착할 때, 롤 포밍 공정을 통해 부착이 가능할 수 있다. 예를 들어, 지문센서(1200a)는, 충격 방지충(예: 도 9a의 960) 및 감지 패널(도 11a의 1160)등을 포함하는 하나의 모듈로서 준비되고, 디스플레이 패널을 포함하는 모듈을 롤 포밍으로 접합하는 공정이 가능할 수 있다. 유리 기판으로 형성된 초음파 수신부를 포함하는 지문 센서는 롤 포밍 공정시, 롤러의 압박에 의해 유리가 파손되어 지문 센서 또는 디스플레이 패널에 손상을 입힐 수 있는 반면, 폴리머 소재로 형성된 초음파 수신부(1230)는 롤 포밍 공정이 가능하여, 지문 센서(1200a)의 실장 공정이 용이할 수 있다.
일부 실시 예에 따르면, 지문 센서(1200a)는, 검출부(예: 초음파 발진부(1220) 및 초음파 수신부(1230))에 구동신호를 인가하는 지문 센서의 프로세서(1260)(또는 제어부)를 포함할 수 있다. 프로세서(1260)는 지문 센서(1200a)의 베이스 기판(1210) 상에 실장될 수 있다. 프로세서(1260)는 초음파 지문 센서 제어부 또는 주문형 직접 회로(application specific integrated circuit, ASIC)로 지칭될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1260)는 검출부(1220, 1230)와 함께 칩사이즈 패키지(chip size package, CSP) 또는 웨이퍼 수준 패키지(wafer level package, WLP)로서의 모듈로 구현될 수 있다. 다만 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니며, 지문 센서의 프로세서(1260)는 메인 인쇄회로기판(예: 도 4의 350) 또는 디스플레이 패널의 인쇄회로기판(예: 도 11a 의 1121)에 배치될 수 있다.
도 12b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 흡음부재(1250)는 지문 센서(1200b)와 분리되어 별도로 구현될 수 있다. 예를 들어 흡음부재(1250)는 초음파 발진부(1240)와 일정 거리(g) 이격되어 배치될 수 있다. 초음파 발진부(1240)에서 생성된 (반대 방향의) 초음파는, 이격된 일정 거리(g)에서 공기를 매질로하여 흠음부재(1250)에 전달될 수 있다. 초음파가 공기로 전달될 때, 임피던즈 부정합에 의한 에너지 소실이 크므로, 흡음부재(1250)에서 효과적으로 잔존하는 초음파를 흡수할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 지문 센서(1200b)와 별도로 배치되는 흡음부재(1250)는 지문 센서(1200b)의 하부에 위치하는 다양한 구성에 부착될 수 있다. 예를 들어, 흡음 부재(1250)는, 지문 센서(1200b)의 하부에 위치할 수 있는, 메인 인쇄회로기판(예: 도 4의 350), 배터리(예: 도 4의 360), 후면 하우징(예: 도 4의 320) 중 하나에 고정될 수 있다.
도 12c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 지문 센서(1200c)는 노이즈 차폐층(1280)을 포함할 수 있다. 노이즈 차폐층(1280)은 디스플레이 패널(820) 등에서 발생할 수 있는 노이즈를 차폐하여 지문 센서(1280)의 전자파 적합성(eletro-magnetic compatibility, EMC)을 향상시킬 수 있다. 노이즈 차폐층(1280)은 지문 센서(1200e)의 검출부(예: 초음파 수신부(1230))를 덮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 노이즈 차폐층(1280)은 베이스 기판(1210)의 접지부(1211)(또는 접지 패드)에 전기적으로 연결되어 접지될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 차폐층(1280)과 접지부(1211) 사이에 도전성 접착층(1281)(또는, 도전성 테이프)이 개재될 수 있다. 다른 예를 들어, 노이즈 차폐층(1280)은 soldering, wiring, pogo-pin, 및 C-clip 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 접지부(1211)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 12d를 참조하면, 일 실시 예에 따른 지문 센서(1200d)는 초음파 발진부(1220) 및 초음파 수신부(1230)가 수평적으로 배치된 구조를 가질 수 있다. 수평적 배치구조를 가지는 초음파 발진부(1220) 및 초음파 수신부(1230)는, 위에서 볼 때, 상호 중첩되지 않으므로 동시에 구동이 가능할 수 있으며, 이로 인해 지문 인식 속도를 향상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 노이즈 차폐층(1280)은 초음파 발진부(1220) 및 초음파 수신부(1230)를 모두 커버하는 크기 및 모양을 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 노이즈 차폐층(1280)은 초음파 수신부(1230) 만을 커버하는 크기 및 모양을 가질 수 있다.
도 12e를 참조하면, 일부 실시 예에 따라 수평적으로 배치된 구조를 가지는 초음파 발진부(1220) 및/또는 초음파 수신부(1230)는 기울여 배치될 수 있다. 예를 들어, 초음파 발진부(1220)가 수평에서 일정 각도(θ) 기울여 배치될 수 있다. 초음파 발진부(1220)가 일정 각도(θ) 기울여짐으로써, 초음파 발진부(1220)에서 생성한 초음파 대비, 외부 객체(예: 도 5의 550)에서 반사되어 초음파 수신부(1230)에 수신되는 초음파의 수신율이 커질 수 있다. 이로 인해, 지문 센서(1200e)의 지문 인식률이 개선될 수 있다. 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니고, 초음파 수신부(1230)가 기울여 배치될 수 있으며, 초음파 발진부(1220) 및 초음파 수신부(1230) 모두가 함께 서로를 향해 기울여 배치될 수 있다.
도 12f는 초음파 발진부(1220)와 초음파 수신부(1230)가 수평적 구조를 가지는 실시 예에 있어서, 초음파 발진부(1220)와 초음파 수신부(1230)의 다양한 배치 예를 도시한다. 일 실시 예에 따른 초음파 수신부(1230)가 초음파 발진부(1220)의 적어도 일부를 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 이로 인해, 지문 센서(1200f)의 지문 인식률이 개선될 수 있다. 일 실시 예에 따른 초음파 수신부(1230)가 초음파 발진부(1220)의 적어도 일부를 둘러싸는 형태로 배치된 지문 센서(1220j)에 있어서, 노이즈 차폐층(1280)을 더 포함할 수 있다. 노이즈 차폐층(1280)은 검출부(초음파 수신부(1230) 및 초음파 발진부(1220))의 적어도 일부를 커버하도록 배치될 수 있다.
도 13a 및 도 13b는, 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치에서 디스플레이 패널 구조에 따른 광흡수 부재의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 13a를 참조하면, 일 실시 예에 따른, 지문 센서(1340)(예: 도 5의 지문 센서(540))는 투명 부재(1310)(예 도 11a의 투명 부재(1110)), 디스플레이 패널(1320)(예: 도 11a의 디스플레이 패널(1120)), 및 광흡수 부재(1330)(예: 도 11a의 광흡수 부재(1130))가 차례로 적층된 적층체 아래에 배치될 수 있다. 투명 부재(1310)는 적어도 일 모서리가 곡률을 가질 수 있다. 디스플레이 패널(1320)은 투명 부재(1310)의 아래에 적층되고, 투명 부재(1310)의 아래면 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 투명 부재(1310)와 디스플레이 패널(1320)은 도 13과 같이 양 옆의 모서리가 곡률을 가지는 2면 엣지 구조로 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 다르면, 투명 부재(1310)와 디스플레이 패널(1320)의 모든 모서리가 곡률을 가지는 4면 엣지구조로 형성될 수 있다.
광흡수 부재(1330)는 베이스 층(1331) 및 베이스 층(1331)의 양 면에 배치된 제1 접착층(1332)(또는, 상부 접착층) 및 제2 접착층(1333)(또는, 하부 접착층)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 투명 부재(1310)의 평탄한(flat) 영역에 대응하는 제1 접착층(1332)의 두께(t1)와 투명 부재(1310)의 엣지(edge) 영역에 대응하는 제1 접착층(1332)의 두께(t2)는 상이하게 형성될 수 있다. 평탄한 영역(P1)의 제1 접착층(1332)은 지문 센서(1340)의 성능을 높이기 위해서 두께를 적절하게 선택할 수 있다. 평탄한 영역(P1)의 제1접착층(1332)은 지문 센서(1340)의 성능을 확보하기 위한 최소 두께로 형성될 수 있다.
엣지 영역(P2)의 제1 접착층(1332) 두께(t2)는 평탄한 영역(P1)의 제1 접착층(1332)의 두께(t1)보다 두꺼울 수 있다. 엣지 영역(P2)에서, 디스플레이 패널(1320)의 접착력이 저하되면 방수문제가 발생할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 패널(1320)의 엣지 영역(P2)에서 접착력 및/또는 방수력을 높이기 위해, 엣지 영역(P2)의 제1 접착층(1332)은 두껍게 형성될 수 있다. 평탄한 영역(P1)과 엣지 영역(P2)의 제1 접착층(1332)의 두께는 지문 센서(1340)의 성능을 확보하면서, 디스플레이 모듈의 접착력 및/또는 방수력을 확보하기 위하여 적절하게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 6b와 마찬가지로, 광흡수 부재(1330)는 베이스층(1331)과 제2 접착층(1333) 사이에서 추가 접착층(예 : 도6b의 제3 접착층(635)) 및 추가 베이스층(예: 도 6b의 제2 베이스층(634))을 더 구비할 수 있다.
베이스 층(1331)은 제1 접착층(1332)의 형상을 확보하도록 평탄한 영역(P1)과 엣지 영역(P2)의 경계부에 절곡되는 형태로 형성될 수 있다. 절곡부를 통하여, 제1 접착층(1332)은 평탄한 영역(P1)과 엣지 영역(P2)의 두께를 다르게 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광흡수 부재(1330)는 적어도 일부는 지문 센서(1340)를 수용하기 위한 개구부를 형성할 수 있다. 제2 접착층(1333)은 지문 센서(1340)가 수용될 수 있도록 지문 센서(1340)보다 큰 개구부를 형성할 수 있다. 개구부(1333a)는, 위에서 볼 때, 투명 부재(1310)의 지문 검출 영역(S1)(예: 도 4의 311)에 대응하는 면적을 가질 수 있다. 광흡수 부재(1330)는 개구부(1333a)가 형성된 영역(1331a)에서 베이스 층(1331)이 외부에 노출될 수 있다. 일 실시 예에 따른 광흡수 부재(1330)는, 베이스 층(1331)의 양 면에 제1 접착층(1332) 및 제2 접착층(1333)을 형성하는 공정 시, 개구부(1333a)를 제외한 영역에서만 형성시키는 방식으로 제조될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광흡수 부재(1330)가 추가 베이스층과 추가 접착층을 포함하는 경우, 추가 베이스층과 추가 접착층도 제2 접착층(1333)에 대응되는 개구부를 형성할 수 있다.
제2 접착층(1333)은 접착력의 확보를 위해서, 평탄한 영역(P1)과 엣지 영역(P2)의 두께를 다르게 설정할 수 있다. 도시된 제2 접착층(1333)은 엣지 영역(P2)의 두께가 얇게 형성되어, 완충 부재(1360)의 형상에 대응되도록 할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 도시된 것과 다르게, 제2 접착층(1333)의 두께는 동일하게 형성되어, 제2 접착층(1333)은 베이스층(1331)의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.
지문 센서(1340)는, 베이스층(1331)에 접착제(1350)를 이용하여 부착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 액상의 접착제(1350)는 노출된 영역(1331a) 및 개구부(1333a)의 내 측면에 도포될 수 있다. 액상 접착제(1350)가 도포된 후 액상 접착제(1350)와 베이스층(1331) 사이에 존재하는 기포를 제거하는 공정이 추가될 수 있다.
제2 접착층(1333)의 하부에, 완충 부재(1360)(예 : 도 9a의 완충부재(960))가 부착될 수 있다. 완충 부재(1360)는 상술한 바와 같이, 투명 부재(1310)에 대한 외부의 충격을 흡수 완화하기 위하여 탄성을 가진 소재가 적용될 수 있다. 또한, 완충 부재(1360)는 초음파의 전달 경로 상에 위치하지 않도록 배치될 수 있다.
또한, 지문 센서(1340)는 완충 부재(1360)보다 외부로 돌출되지 않을 수 있게 배치할 수 있다. 완충 부재(1360)는 투명 부재(1310)의 외부 충격뿐만 아니라, 하부에서 야기될 수 있는 충격에서도 지문센서(1340)의 손상을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하부 충격으로부터 지문센서(1340)의 손상을 방지하기 위하여, 완충부재(1360)는 개구부(1360a)의 측면으로부터 지문센서(1340)의 노출면의 적어도 일부를 덮도록 연장될 수 있다.
도 13b를 참조하면, 제1 접착층(1332)의 디스플레이 패널(1320)을 향하는 접착면은 엠보 패턴을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 엠보 패턴을 포함하는 제1 접착층(1332)은 디스플레이 패널(1320)과 밀착되게 접착될 수 있으므로, 디스플레이 패널(1320)의 측면의 방수성능을 향상시킬 수 있고, 접착력을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 13a와 마찬가지로, 제1 접착층(1332)은 다양한 두께로 형성될 수 있다. 제1 접착층(1332)의 엣지 영역의 두께(t2)는 제1 접착층(1332)의 평탄한 영역의 두께(t1)보다 두껍게 형성될 수 있다. 엣지 영역에서 제1 접착층(1332)이 두꺼워서 접착력의 향상과 방수 성능을 확보할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 7d와 마찬가지로, 평탄화 영역에서의 제1 접착층(1332)은 엠보 패턴 대신 평평하게 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도 7d와 마찬가지로, 측면에서의 접착력 확보를 위하여, 전자 장치는 베이스층(1331)과 제2 접착층(1333)사이에 추가 접착층(예: 도 7b의 제2 접착층(735)) 및 추가 베이스층(예: 도 7b의 제2 베이스층(736))을 더 구비할 수 있다.
도 13a 및 도 13b에서는 도시되지 않았으나, 완충부재(1360)의 하부에는 방열 플레이트(미도시), 감지패널(디지타이저 패널, 미도시), 압력 센서 등을 더 포함할 수 있다. 즉 도 6a 내지 도 12f에서 설명되었지만, 도 13에 도시되지 않은 구성을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 투명 부재(예 : 도 6b의 투명 부재(610)); 상기 투명 부재 아래에 배치된 디스플레이 패널(예 : 도 6b의 디스플레이 패널(620)); 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 상기 투명 부재에 근접한 외부 객체에 대해 상기 디스플레이 패널 및 상기 투명 부재를 통해 투과된 초음파를 이용하여 생체 정보를 획득하기 위한 초음파 센서(예 : 도 6b의 초음파 센서(640)); 및 상기 투명 부재 및 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 초음파 센서로 입사된 외부 광의 적어도 일부를 흡수하기 위한 광흡수 부재(예 : 도 6b의 광흡수 부재(630))를 포함하고, 상기 광흡수 부재는 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서 사이에 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 광흡수 부재는, 상기 초음파 센서에 대응하는 영역과 나머지 영역에서 서로 상이한 두께로 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 광흡수 부재는, 제1 베이스 층(예 : 도 6b의 제1 베이스 층(631)), 상기 제1 베이스 층 위에 배치되어 상기 디스플레이 패널과 부착되는 제1 접착층(예 : 도 6b의 제1 접착층(632)), 및 상기 제1 베이스 층 아래에 배치되는 제2 접착층(예 : 도 6b의 제2 접착층(635))을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 접착층은 상기 디스플레이 패널을 향하는 면에 적어도 하나의 엠보 패턴(예 : 도 7c의 엠보 패턴(733a))을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 접착층은 상기 디스플레이 패널을 향하는 면에서, 상기 초음파 센서에 대응하는 영역의 적어도 일부에 형성된 평탄부를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제2 접착층은, 상기 초음파 센서에 대응하는 영역에 형성된 개구부(예 : 도 6b의 개구부(630a))를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 초음파 센서는, 상기 개구부를 통하여 노출된 상기 제1 베이스 층의 일 부분에 부착되되, 상기 초음파 센서와 상기 베이스 층의 일 부분 사이에 배치된 접착제(예 : 도 6b의 접착제(650))에 의해 부착될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 광흡수 부재는, 상기 제2 접착층과 상기 제1 베이스 층 사이에 배치되는 제3 접착층(예 : 도 6b의 제3 접착층(635)), 및 상기 제3 접착층 아래에 배치되는 제2 베이스 층(예 : 도 6b의 제2 베이스층(634))을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제2 접착층, 상기 제2 베이스층 및 상기 제3 접착층은, 상기 초음파 센서에 대응하는 영역에 형성된 개구부(예 : 도6b의 개구부(630a))를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 디스플레이 패널에서 발생되는 노이즈를 차단하기 위한 도전성 부재(예 : 도 10의 도전성 부재(1044))를 더 포함하고, 상기 도전성 부재는 상기 광흡수 부재와 상기 초음파 센서 사이에, 상기 전자 장치의 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 도전성 부재는, 상기 초음파 센서의 인쇄회로기판 상의 접지패드(예 : 도 12c의 접지부(1211)(또는 접지 패드))와의 연결을 통해, 상기 전자 장치의 접지부와 연결되고, 상기 초음파 센서는, 상기 도전성 부재 및 상기 접지패드를 전기적으로 연결하기 위한 도전성 테이프(예 : 도 12c의 도전성 접착층(1280)(또는 도전성 테이프))를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 광흡수 부재는, 상기 제1 접착층 및 상기 제2 접착층 사이에 배치되는, 상기 디스플레이 패널에서 발생되는 노이즈를 차단하기 위한 도전성 부재, 및 블랙 코팅층을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 도전성 부재는, 적어도 상기 초음파 센서에 대응하는 영역을 커버할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 초음파 센서의 측면에 위치한 상기 광흡수 부재의 적어도 일부의 아래 배치되고, 상기 디스플레이 패널의 눌림 방향으로의 충격을 완화하기 위한 완충 부재(예 : 도 9a 의 완충부재(960))를 더 포함하고, 상기 완충 부재는 상기 초음파 센서의 높이보다 높게 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 완충 부재의 적어도 일부의 아래에 배치되는 감지 패널(예: 도 11a의 감지 패널(1160))을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 감지 패널은 상기 초음파 센서의 인쇄회로기판이 인출되기 위한 슬릿(예 : 도 11a의 슬릿(1161))을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 초음파 센서는, 상기 초음파를 발진하기 위한 초음파 발진부(예 : 도 12a의 초음파 발진부(1220))와 상기 초음파가 상기 외부 객체에 반사된 반사파를 수신하기 위한 초음파 수신부(예 : 도 12b의 초음파 수신부(1230))를 포함하고, 상기 초음파 수신부의 적어도 일부가 상기 광흡수 부재에 밀착되어 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 평면영역(예: 도 13a의 평면영역(P1)) 및 상기 평면영역의 적어도 일 모서리에 곡면영역(예: 도 13a의 곡면영역(P2))을 포함하는 투명 부재(예: 도 13a의 투명 부재(1310)), 상기 투명 부재 아래에 배치되고, 상기 투명 부재의 형상에 대응되도록 평면영역 및 곡면영역으로 형성된 디스플레이 패널(예: 도 13a의 디스플레이 패널(1320)), 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 상기 투명 부재에 근접한 외부 객체에 대해 상기 디스플레이 패널 및 상기 투명 부재를 통해 투과된 초음파를 이용하여 생체 정보를 획득하기 위한 초음파 센서(예: 도 13a의 초음파 센서(1340)) 및 상기 투명 부재 및 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 초음파 센서로 입사된 외부 광의 적어도 일부를 흡수하기 위한 광흡수 부재(예: 도 13a의 광흡수 부재(1330))를 포함할 수 있고, 상기 광흡수 부재는 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서 사이에 배치되고, 상기 평면영역 아래에 위치하는 상기 광흡수부재는 상기 곡면영역 아래에 위치하는 상기 광흡수부재와 상이한 두께로 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 광흡수 부재는, 제1 베이스 층(예: 도 13a의 제1 베이스층(1310)), 상기 제1 베이스 층 위에 배치되어 상기 디스플레이 패널과 부착되는 제1 접착층(예: 도 13a의 제1 접착층(1332)), 및 상기 제1 베이스 층 아래에 배치되는 제2 접착층(예: 도 13a의 제2 접착층(1333))을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 접착층 중 상기 곡면영역에 대응되는 영역의 두께(예: 도 13a의 t2)는 상기 평면영역에 대응되는 영역의 두께(예: 도13a의 t1)보다 두껍게 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 접착층은 상기 디스플레이 패널의 곡면영역과 상기 베이스의 곡면영역 사이 공간을 메울 수 있다.
한편, 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
투명 부재;
상기 투명 부재 아래에 배치된 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 상기 투명 부재에 근접한 외부 객체에 대해 상기 디스플레이 패널 및 상기 투명 부재를 통해 투과된 초음파를 이용하여 생체 정보를 획득하기 위한 초음파 센서; 및
상기 투명 부재 및 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 초음파 센서로 입사된 외부 광의 적어도 일부를 흡수하기 위한 광흡수 부재를 포함하고, 상기 광흡수 부재는 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서 사이에 배치된 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광흡수 부재는, 상기 초음파 센서에 대응하는 영역과 나머지 영역에서 서로 상이한 두께로 형성되는 전자 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 광흡수 부재는, 제1 베이스 층, 상기 제1 베이스 층 위에 배치되어 상기 디스플레이 패널과 부착되는 제1 접착층, 및 상기 제1 베이스 층 아래에 배치되는 제2 접착층을 포함하는 전자 장치.
- 제3 항에 있어서,
상기 제1 접착층은 상기 디스플레이 패널을 향하는 면에 적어도 하나의 엠보 패턴을 포함하는 전자 장치.
- 제4 항에 있어서,
상기 제1 접착층은 상기 디스플레이 패널을 향하는 면에서, 상기 초음파 센서에 대응하는 영역의 적어도 일부에 형성된 평탄부를 포함하는 전자 장치.
- 제3 항에 있어서,
상기 제2 접착층은, 상기 초음파 센서에 대응하는 영역에 형성된 개구부를 포함하는 전자 장치.
- 제6 항에 있어서,
상기 초음파 센서는, 상기 개구부를 통하여 노출된 상기 베이스 층의 일 부분에 부착되되, 상기 초음파 센서와 상기 제1 베이스 층의 일 부분 사이에 배치된 접착제에 의해 부착되는 전자 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 광흡수 부재는, 상기 제2 접착층과 상기 제1 베이스 층 사이에 배치되는 제3 접착층, 및 상기 제3 접착층 아래에 배치되는 제2 베이스 층을 더 포함하는 전자장치.
- 제8항에 있어서,
상기 제2 접착층, 상기 제2 베이스층 및 상기 제3 접착층은, 상기 초음파 센서에 대응하는 영역에 형성된 개구부를 포함하는 전자 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 디스플레이 패널에서 발생되는 노이즈를 차단하기 위한 노이즈 차폐층을 더 포함하고, 상기 노이즈 차폐층은 상기 광흡수 부재와 상기 초음파 센서 사이에, 상기 전자 장치의 접지부와 전기적으로 연결된 전자 장치.
- 제3 항에 있어서,
상기 광흡수 부재는, 상기 제1 접착층 및 상기 제2 접착층 사이에 배치되는, 상기 디스플레이 패널에서 발생되는 노이즈를 차단하기 위한 노이즈 차폐층, 및 블랙 코팅층을 포함하는 전자 장치.
- 제11 항에 있어서,
상기 노이즈 차폐층은, 위에서 볼 때, 적어도 상기 초음파 센서에 대응하는 영역을 커버하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 초음파 센서의 측면에 위치한 상기 광흡수 부재의 적어도 일부의 아래 배치되고, 상기 디스플레이 패널의 눌림 방향으로의 충격을 완화하기 위한 완충 부재를 더 포함하고, 상기 완충 부재는 상기 초음파 센서의 높이보다 높게 형성된 전자 장치.
- 제13 항에 있어서,
상기 완충 부재의 적어도 일부의 아래에 배치되는 감지 패널을 더 포함하는 전자 장치.
- 제14 항에 있어서,
상기 감지 패널은 상기 초음파 센서의 인쇄회로기판이 인출되기 위한 슬릿을 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 초음파 센서는, 상기 초음파를 발진하기 위한 초음파 발진부와 상기 초음파가 상기 외부 객체에 반사된 반사파를 수신하기 위한 초음파 수신부를 포함하고, 상기 초음파 수신부의 적어도 일부가 상기 광흡수 부재에 밀착되어 배치된 전자 장치.
- 전자 장치에 있어서,
평면영역 및 상기 평면영역의 적어도 일 모서리에 곡면영역을 포함하는 투명 부재;
상기 투명 부재 아래에 배치되고, 상기 투명 부재의 형상에 대응되도록 평면영역 및 곡면영역으로 형성된 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 상기 투명 부재에 근접한 외부 객체에 대해 상기 디스플레이 패널 및 상기 투명 부재를 통해 투과된 초음파를 이용하여 생체 정보를 획득하기 위한 초음파 센서; 및
상기 투명 부재 및 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 초음파 센서로 입사된 외부 광의 적어도 일부를 흡수하기 위한 광흡수 부재를 포함하고,
상기 광흡수 부재는 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서 사이에 배치되고, 상기 평면영역 아래에 위치하는 상기 광흡수부재는 상기 곡면영역 아래에 위치하는 상기 광흡수부재와 상이한 두께로 형성되는 전자 장치.
- 제17항에 있어서,
상기 광흡수 부재는, 제1 베이스 층, 상기 제1 베이스 층 위에 배치되어 상기 디스플레이 패널과 부착되는 제1 접착층, 및 상기 제1 베이스 층 아래에 배치되는 제2 접착층을 포함하는 전자 장치.
- 제18항에 있어서,
상기 제1 접착층 중 상기 곡면영역에 대응되는 영역의 두께는 상기 평면영역에 대응되는 영역보다 두꺼운 전자장치.
- 제19항에 있어서,
상기 제1 접착층은 상기 디스플레이 패널의 곡면영역과 상기 베이스의 곡면영역 사이 공간을 채우는 전자장치.
Priority Applications (6)
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